如果世间物质分为固态、液态和气态,那么火属于什么态?
初中课本就讲过,这个世界的常见物质分为三种状态,分别是固态、液态和气态。但我们一直所称的世界也不过是地球之内,在这一前提下,我们肉眼可见的事物大多数也确实是固液气三态。不过有些物质的边界也不太好界定,比如火,火又是什么态呢?
常见的态
想了解火是什么态的,物质常见三种状态的定义就一定要知道。
固态:严格意义上来说,我们应该称这种状态为“结晶态”。固态最突出的特征就是有一定的体积和形状,内部的分子和原子呈现一种规律的排列顺序。并且每个分子和原子的位置都是固定的,一般不会发生变动。液态:与固态最大的不同,就是液态有一定的体积,但没有一定的形状。不过这并不代表液态就没有结晶体,液态的类晶体太小了,我们无法看到。就像拥挤路段上的一辆辆汽车,这些汽车就类似液态中的结晶体。虽路段依旧拥堵,但车与车之间可以相互运动,液态中的流动就是这个道理。气态:我们都知道液体加热会变成气态,这是因为这种状态下的分子和原子的运动更加迅速。气态下的物质都是无规则运动的,我们一般默认三态中气态的物质流动性是最强的,所以太没有固定的形状,也没有固定的体积。
当然以上三态只是常见的物质状态,火并不是物质,所以火不属于固态、液态和气态中的任何一种。
低温与高温的不同
那么火是什么呢?物质在燃烧过程中会进行强烈的氧化反应,其能量会以光和热的形式释放。所以总的来说,火只是能量的一种形式。当火的温度较低时,我们还勉强可以称火焰是气态的。也只能是勉强,此时根据能量守恒定律,火并不会使物质的原子消失,只会通过氧化反应迅速转换分子之间的状态。
当温度够高时(数千摄氏度以上),火的形式也将发生新的变化,会出现一种全新的状态——等离子态。这种状态类似气态,与之最大的差别就是等离子态下的原子会甩掉身上的电子。温度越高,原子身上的电子就越少。我们也可以把等离子态看作气体的电离化,火在高温时的状态正是这种等离子态。
其它的态
其实等离子态并不罕见,只是由于我们生活在地球,眼睛看不到更神奇的现象。但在无边的宇宙里,等离子态可能是最普遍的一种形态。超高温的恒星、巨大的红巨星都有着极高的内部温度,就连我们熟知的太阳,其表面温度都有5500摄氏度左右的高温。这些星球的内部物质几乎都是等离子态,所以不是等离子态很罕见,只是我们看不见。
除了等离子态,不常见的物质状态还有很多,如超固态和中子态。不过宇宙中拥有这两种状态物质的星球也是少数,它们大多会出现在密度极大的星球上,如白矮星和中子星。
火并不属于任何一种形态,是一种温度和密度都非常高的的粒子,并不属于固态液态和气态。
火不属于任何形态,它是一种等离子状态的物质,从化学角度来说,火是燃烧产生的现象。
因为火并不是一种物质,而是一种现象,所以并不属于固态气态液态。
火指的是一种反应,并不能称之为行,是各种东西的燃烧反应,大部分都是氧化反应。
火是属于哪一种状态?
简单地说,火是等离子态。详解如下: 我们的地球虽然身为宇宙的一员,但在浩瀚的宇宙中却显得孤傲不群,像一座孤独飘零的岛屿。不要说它诞生了宇宙中极为罕见的智慧生命(而这样的生命在宇宙中其他地方却难以生存),就是它上面的物质形态特别的与众不同。地球上司空见惯的物质三态——固态、液态、气态,在宇宙中却极为罕见,物质第四态——等离子态,是宇宙中极多的状态。这实在是个奇怪的现象。 更有意思的是,当我们让物质不断地冷下去、冷下去……不可思议的新物质形态又出现了。这种在地球上只能出现于条件严格的实验室中的物质形态,会在宇宙的某个角落随意飘荡吗? 从物质三态到第四态 石头、铁块等物体既坚硬又不易挥发,这就是作为固体物质的基本特性之一。我们人类居住在一个绝大部分由这些固态物质组成的天地里。当然,我们一样离不开水和空气,它们分别属于液态和气态物质中的一类,相比较而言,这些柔软而易挥发的物质在我们生存的环境中占据的比例更大,对我们生活的影响其实也更大:在科幻故事中,人类依然可以生活在未来水世界上,却无法生活在全部由岩石构成的世界之中。 物质的三态之间的转换很早就被人类认识到了,它们是不同温度下的状态,由所谓的冰点和熔点决定各自产生转换的温度。100多年前,人类对物质状态的认识基本上仅只于此。虽然亚里士多德在2000多年前就发现世界的组成除了这三态以外还包括火,但他也不清楚火究竟是一种什么物质?其实这就是物质的第四种状态——等离子体的一种表现形式。 如果把气体持续加热几千甚至上万度时,物质会呈现出一种什么样的状态呢?这时,气体原子的外层电子会摆脱原子核的束缚成为自由电子,失去外层电子的原子变成带电的离子,这个过程称为电离。所谓“电离”,其实就是电子离开原子核的意思。除了加热能使原子电离(热电离)外,还可通过电子吸收光子能量发生电离(光电离),或者使带电粒子在电场中加速获得能量与气体原子碰撞发生能量交换,从而使气体电离(碰撞电离)。发生电离(无论是部分电离还是完全电离)的气体称之为等离子体(或等离子态)。等离子体的独特行为与固态、液态、气态截然不同,因此称之为物质第四态。 等离子体的存在机理是怎样的呢?物质是由分子或者原子组成的,而分子也是由原子组成。原子都由原子核和绕核高速运动的电子构成。原子核带正电,电子带负电,正、负电数量相等,整个原子对外不显电性。电子之所以绕核运动,因为它的能量不足以挣脱核的束缚力。如果不停地给物质加热,当温度升高到数十万度甚至更高,或者用较高电压的电激,电子就能获得足够逃逸的能量,从原子核上剥落下来,成为自由运动的电子。这就像一群下课后的学生跑到操场上随意玩耍一样。这时物质就成为由带正电的原子核和带负电的电子组成的一团匀浆,人们戏称它“离子浆”。这些离子浆中正负电荷总量相等,因此又叫等离子体。 等离子体的物质密度跨度极大,从10的3次方个/立方厘米的稀薄星际等离子体到密度为10的22次方个/立方厘米的电弧放电等离子体,跨越近20个数量级;温度分布范围则从100 K(—173.15°C)的低温到超高温核聚变等离子体的10的8次方—10的9次方K。 等离子体在我们的宇宙中大量存在,从一根蜡烛燃起的火苗到滋生万物的太阳,从闪烁的星星到灿烂的星系。就在我们周围,在日光灯和霓虹灯的灯管里,在眩目的白炽电弧里,都能找到它的踪迹;另外,在地球大气层的电离层里,在美丽的极光和流星的尾巴里,也能找到奇妙的等离子态;放眼宇宙,更是等离子体的天下,宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高,这些星球内部的物质差不多都处于等离子态,像太阳这样灼热的恒星就是一团巨大的等离子体。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。据印度天体物理学家沙哈的计算,宇宙中99%的物质都处于等离子体状态,而地球上常见的物质状态在宇宙中却成为稀罕宝贝。 这是为什么呢?原来是地球演化到今日,已成为一颗冷行星。实际上,室温下物质的电离成分完全可以忽略不计,即使温度上升到一万度,电离成分也不过千万分之一! 等离子体的研究主要分为高温和低温等离子体两大方面。 高温等离子体中的粒子温度高达上千万以至上亿度,可以使粒子有足够的能量互相碰撞,达到核聚变反应。氢弹就是人类历史上第一次成功应用高温等离子体的产物。氢弹是用原子弹作为“引信”,发出高热,从而产生高温等离子体,引发猛烈的核聚变,释放巨大的破坏性能量。 核聚变如果用于和平目的,把其变成一种新能源,那么核聚变就必须是缓慢地、持续地、可以控制地进行,这正是半个世纪以来高温等离子体物理研究的重点。 空间等离子体研究也是高温等离子体研究的一个重要部分。宇宙中99%以上的物质均是等离子体,而我们的太阳也就是一团巨大的等离子体,因此空间等离子体研究在宇航时代具有极其重要的作用。 一般来说,人们把温度在10万度以下的等离子体称为低温等离子体,低温等离子体大多是弱电离、多成分、并与其它物质有强烈的相互作用。低温等离子体能够由人类的技术来产生,因此被广泛应用于科学技术和工业的许多领域。现在,低温等离子体技术已经成为非常先进的工业加工技术,例如未来所有的超大规模集成电路,都将依靠等离子体加工;航天、冶炼、切割、喷涂等领域都需要低温等离子体技术。 超级大原子——物质第五态 如果物质不断冷下去、冷下去……一直冷到不能再冷下去,比如说,接近绝对零度(-273.16℃)吧,在这样的极低温下,物质又会出现什么奇异的状态呢? 这时,奇迹出现了——所有的原子似乎都变成了同一个原子,再也分不出你我他了!这就是物质第五态——玻色-爱因斯坦凝聚态(以下简称“玻爱凝聚态”)。 这个新的第五态的发现还得从1924年说起,那一年,年轻的印度物理学家玻色寄给爱因斯坦一篇论文,提出了一种关于原子的新的理论,在传统理论中,人们假定一个体系中所有的原子(或分子)都是可以辨别的,我们可以给一个原子取名张三,另一个取名李四……,并且不会将张三认成李四,也不会将李四认成张三。然而玻色却挑战了上面的假定,认为在原子尺度上我们根本不可能区分两个同类原子(如两个氧原子)有什么不同。 玻色的论文引起了爱因斯坦的高度重视,他将玻色的理论用于原子气体中,进而推测,在正常温度下,原子可以处于任何一个能级(能级是指原子的能量像台阶一样从低到高排列),但在非常低的温度下,大部分原子会突然跌落到最低的能级上,就好像一座突然坍塌的大楼一样。处于这种状态的大量原子的行为像一个大超级原子。打个比方,练兵场上散乱的士兵突然接到指挥官的命令“向前齐步走”,于是他们迅速集合起来,像一个士兵一样整齐地向前走去。后来物理界将物质的这一状态称为玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC),它表示原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态。这就是崭新的玻爱凝聚态。 然而,实现玻爱凝聚态的条件极为苛刻和矛盾:一方面需要达到极低的温度,另一方面还需要原子体系处于气态。极低温下的物质如何能保持气态呢?这实在令无数科学家头疼不已。
自从学了物理之后我知道物体分为三态,固态、液态、气态,那么我想问光是什么状态?火又是什么状态?
固态液态气态指物质的三种状态。说这三种状态时,默认了是在说某种物质。但是光和或火一般视为能量,而不视为物质。所以他们没有三个状态的说法。
火是一种化学反应,并不能说是什么状态,光是一种传播,物理反应,光好像是由光原子构成,光到哪里就是光原子到哪里
光是能量!!!火是能量体!能状态!
火是等离子态
文章标题: 都说物质有三态,固态液态气态,那火苗是什么态
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